隨著核物理的發展和核粒子測量技術的提高，核技術在野外地質勘探中的應用已經成為現實。1904年，加拿大開始出現收集和檢測土壤和河水中氡的裝置和方法。這壹時期，索科洛夫、博格曼、韋拉斯基等壹批傑出的俄羅斯科學家從事放射性元素的地球化學研究。從1913開始，俄羅斯開始進行鈾礦普查。在1923年，加拿大W. vogt首次使用帶有蓋革計數器的野外輻射計進行地質1949年，美國的R.W. pringle和K.I. Rouloton成功地試制了閃爍計數器型野外輻射計。1944年，航空放射性伽馬測量實驗飛行開始。1962年，美國研制出高靈敏度航空伽馬能譜儀，並用於地質勘探。1962年，蘇聯的ем菲利波夫寫了《實用核地球物理學》。20世紀60年代末，美國、英國、加拿大、日本、蘇聯等國家開始使用汽車γ能譜儀。1977美國J.G .莫爾斯撰寫了《礦物勘探與開采中的核定律》，系統論述了放射性勘探的各種方法。
隨著石油工業的發展，出現了中子-γ法等人工放射性勘探來評價巖石的孔隙度和劃分油水界面。它宣告了人工放射性方法的誕生，隨後是γ -γ法、X射線熒光法和各種中子法。
自20世紀50年代以來，γ能譜測量得到了極大的發展和廣泛的應用。巖石中鈾、釷、鉀的含量在實驗室測定，用於野外鈾礦普查，航空γ能譜測量也用於鈾礦普查和詳查。自20世紀60年代以來，γ能譜測量得到了廣泛應用，航空γ能譜測量也得到了迅速發展。自20世紀70年代以來，各種綜合測氡方法出現並廣泛應用於鈾礦勘查中。氡法過去不被歐美國家重視，但在這壹時期也得到廣泛應用，並取得了良好的效果。20世紀80年代以來，開展了區域物化探工作，特別是礦產預測和環境研究，航空伽馬能譜測量等航測遙感技術在此期間受到重視。
我國放射性勘查的發展始於50年代中期，主要用於鈾礦勘查。此後，放射性勘探的應用領域不斷擴大，不僅用於鈾礦床，還用於非放射性礦床、測井、巖石和礦物成分分析等。同時出版了相關學術著作。中國科學院院士秦新玲教授在1955首次為原北京地質學院本科生開設放射性測量課程。前蘇聯列寧格勒礦業學院教授格富諾維科夫在1956為原北京地質學院研究生開設了放射性勘探課程。1957年，我國研制出第壹臺γ射線輻射計，1963年開始批量生產各種型號的γ射線輻射計，進入了地面核物探儀器國產化的新階段。70年代初，我國研制生產了單道γ譜儀，並於1975開始生產各種型號的四道γ譜儀。90年代，我國研制生產了256道和1024道多道γ譜儀。20世紀60年代，人工放射性方法的發展才剛剛開始，X射線熒光測量的研究才剛剛開始。70年代，隨著石油工業和煤田勘探，各種地下人工放射性方法迅速發展，如中子法，並開展了壹系列鈾礦找盲研究。在20世紀70年代和80年代，開發了各種地面和地下γ射線測量儀器、氡測量儀器和X射線熒光儀器。65438年至0975年在我國研制成功並迅速推廣的α徑跡法(又稱“徑跡蝕刻法”)，不僅用於鈾礦勘查，還廣泛應用於油氣、地下水等勘查領域。20世紀80年代，我國首創了簡單、低成本的靜電α卡法，實用、有效、易於推廣，在我國不同勘探領域得到了廣泛應用。20世紀80年代以來，航空伽馬能譜測量、鈾伽馬測井分層解釋方法和中子俘獲測井(碳氧比)取得了很大進展，人們對放射性勘探有了系統的認識和總結，不僅在鈾礦勘探中得到廣泛應用，而且在油氣勘探、金礦勘探、地下水資源勘探、地基穩定性監測、環境監測與評價、地震預測等方面也得到廣泛應用。目前，放射性勘探方法的應用領域越來越廣泛，並在國民經濟中發揮其作用。